2022年脱硫脱硝设 .pdf
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1、南京工程学院环境工程系1 成绩南 京 工 程 学 院课 程 设 计 说 明 书(论 文)题目2x300MW 石灰石 /石膏湿法脱硫工艺课 程 名 称脱硫脱硝技术课程设计院(系、部、中心)专业环境工程班级学 生 姓 名学号设 计 地 点指 导 教 师设计起止时间:2011 年 11 月 28 日至 2011 年 12 月 2 日名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 27 页 - - - - - - - - - 南京工程学院环境工程系2 目录一前言 . 3 二工艺介
2、绍 . 3 三、工艺设计步骤. 4 3.1 、烟气参数、煤质资料、吸收剂成份、脱硫效率;. 4 3.1.1已知参数: . 4 3.1.2设计条件: . 5 3.1.3设计内容: . 5 3.1.4煤质参数 . 6 3.2 、系统流程的确定;. 7 四设计计算 . 9 4.1. 原始数据 . 9 4.2 燃料灰渣计算 . 13 4.3 FGD 进口烟气量的计算. 14 4.4 石灰石与石膏耗量. 18 4.5 除尘器出口飞灰浓度. 19 五烟温和水平衡计算(有GGH 计算结果示例). 20 5.1 、原烟气(增压风机前). 20 5.2 、原烟气(增压风机后). 20 5.3 、GGH 原烟气出
3、口 . 20 5.4 、吸收塔出口 . 21 5.5 、GGH 净烟气出口 . 21 5.6 、氧化空气流量. 21 5.7 、蒸发水量 . 22 5.8 、脱硫反应热 . 22 5.9 、吸收塔内放热. 23 5.10 、水蒸气蒸发吸热. 23 5.11 、余热比率 . 23 5.12 、水平衡 . 23 5.13 、石灰石用量 (2535%). 24 5.14 、副产物的生成量(1525%) . 24 5.15 、主要设备 . 25 5.15.1 、吸收塔 . 25 5.15.2 、氧化槽 . 25 5.16 、设计参数汇总( 有 GGH) . 26 六主要参考文献. 26 七总结和心得.
4、 27 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 27 页 - - - - - - - - - 南京工程学院环境工程系3 2300MW 石灰石 / 石膏湿法脱硫工艺参数设计(有 GGH )一前言我国的能源构成以煤炭为主, 其消费量占一次能源总消费量的70%左右,这种局面在今后相当长的时间内不会改变。火电厂以煤作为主要燃料进行发电,煤直接燃烧开释出大量SO2,造成大气环境污染,且随着装机容量的递增,SO2的排放量也在不断增加,加大火电厂SO2的控制力度就显得非常紧迫和
5、必要。SO2的控制途径有三个:燃烧前脱硫、燃烧中脱硫、燃烧后脱硫即烟气脱硫(FGD) ,目前烟气脱硫被以为是控制SO2最行之有效的途径。 目前国内外的烟气脱硫方法种类繁多,主要分为干法(或半干法)和湿法两大类。湿法脱硫工艺绝大多数采用碱性浆液或溶液作为吸收剂,技术比较成熟,是目前使用最广泛的脱硫技术,根据吸收剂种类的不同又可分为石灰石/石膏法(钙法)、氨法、海水法等。其中钙法因其成熟的工艺技术,在世界脱硫市场上占有的份额超过80%。截至 2011年底,我国脱硫装机超过6 亿千瓦,其中 85%以上为湿法烟气脱硫,多存系统稳定性差, 脱硫效率波动较大等问题。 火电厂大气污染物排放标准GB13223
6、-2011将执行 200mg/m3的 SO2排放浓度限值,且新建脱硫装置将不允许设置旁路,对脱硫装置性能与可靠性要求极高。二工艺介绍本课程设计采用的工艺为石灰石-石膏湿法全烟气脱硫工艺, 吸收塔采用单回路喷淋塔工艺, 含有氧化空气管道的浆池布置在吸收塔底部,氧化空气空压机(1 用 1 备)安装独立风机房内,用以向吸收塔浆池提供足够的氧气和/或空气,以便亚硫酸钙进一步氧化成硫酸钙,形成石膏。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 27 页 - - - - - - -
7、 - - 南京工程学院环境工程系4 塔内上部烟气区设置四层喷淋。4 台吸收塔离心式循环浆泵(3 运 1 备)每个泵对应于各自的一层喷淋层。塔内喷淋层采用FRP 管,浆液循环管道采用法兰联结的碳钢衬胶管。 喷嘴采用耐磨性能极佳的进口产品。吸收塔循环泵将净化浆液输送到喷嘴,通过喷嘴将浆液细密地喷淋到烟气区。从锅炉来的100%原烟气中所含的 SO2通过石灰石浆液的吸收在吸收塔内进行脱硫反应,生成的亚硫酸钙悬浮颗粒通过强制氧化在吸收塔浆池中生成石膏颗粒。其他同样有害的物质如飞灰、 SO3、HCI 和 HF 大部分含量也得到去除。吸收塔内置两级除雾器,烟气在含液滴量低于 100mg/Nm3(干态) 。除
8、雾器的冲洗由程序控制,冲洗方式为脉冲式。石膏浆液通过石膏排出泵(1 用 1 备)从吸收塔浆液池抽出,输送至至石膏浆液缓冲箱,经过石膏旋流站一级脱水后的底流石膏浆液其含水率约为50%左右,直接送至真空皮带过滤机进行过滤脱水。溢流含35%的细小固体微粒在重力作用下流入滤液箱, 最终返回到吸收塔。 旋流器的溢流被输送到废水旋流站进一步分离处理。 石膏被脱水后含水量降到10%以下。在第二级脱水系统中还对石膏滤饼进行冲洗以去除氯化物,保证成品石膏中氯化物含量低于100ppm,以保证生成石膏板或用作生产水泥填加料(掺合物) 优质原料 (石膏处理系统共用)。三、工艺设计步骤3.1 、烟气参数、煤质资料、吸收
9、剂成份、脱硫效率;3.1.1 已知参数:(1) 设计煤质(详细数据见指导书) 。(2) 哈尔滨锅炉有限公司HG-1060/17.5-HM35 型号锅炉(详细数据见指导书)。(3) 环境温度 20,空气中的水质量含量1%。(4) 石灰石品质:CaCO3含量 98.2%, SiO2含量 1.1%, CaO含量 54.5%,MgO 含量 0.65%,S 含量 0.025%。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 27 页 - - - - - - - - - 南京工程学院
10、环境工程系5 (5) 电除尘器除尘效率 99.7%。(6) 除尘器漏风系数 3%。(7) 增压风机漏风系数 1%。(8) GGH 漏风系数 1%。3.1.2 设计条件:(1) 除尘器出口烟气温度138。(2) 脱硫效率 95%。(3) 氧化倍率 2。(4) Ca/S摩尔比 1.03。(5) 烟气流速 3.5m/s。(6) 雾化区停留时间 2.5s。(7) 液气比 14L/m3。(8) 停留时间 5s。(9) GGH 净烟气侧出口温度80。3.1.3 设计内容:(1) 燃料灰渣计算。(2) FGD 系统烟气量计算。(3) 石灰石与石膏耗量计算。(4) 除尘器出口飞灰计算。(5) 设计计算(氧化风
11、量、蒸发水量、脱硫反应热、吸收塔内放热、水蒸发吸收、水平衡、石灰石用量、石膏产量、吸收塔尺寸、氧化槽尺寸核算等)。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 27 页 - - - - - - - - - 南京工程学院环境工程系6 (6) 对本设计的评述或有关问题的分析讨论。(7) 吸收塔工艺流程图, 并在图上标注系统主要烟气流量与SO2浓度参数。(8) 绘制吸收塔塔体结构尺寸图。3.1.4 煤质参数工业与元素分析单位煤种 1 Cy% 49.9 Hy% 3 Oy% 5.
12、57 Ny% 0.86 Sy% 0.59 AY% 31.58 Wy% 8.5 Vr% 17.86 QyDW kJ/kg 18870 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页,共 27 页 - - - - - - - - - 南京工程学院环境工程系7 3.2 、系统流程的确定;图 1 石灰石 /石膏湿法烟气脱硫工艺流程图名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - -
13、 第 7 页,共 27 页 - - - - - - - - - 南京工程学院环境工程系8 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页,共 27 页 - - - - - - - - - 南京工程学院环境工程系9 图 2 吸收塔结构尺寸图四设计计算 4.1.原始数据序号项目符号单位煤种(1)煤质资料1 应用基碳份Cy% 49.9名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - -
14、 - 第 9 页,共 27 页 - - - - - - - - - 南京工程学院环境工程系10 2 应用基氢份Hy% 33 应用基氧份Oy% 5.574 应用基氮份Ny% 0.865 应用基硫份Sy% 0.596 应用基灰份AY% 31.587 应用基水份Wy% 8.58 低位发热量QyDWkJ/kg 18870(2)锅炉型号及参数1 锅炉型号SG220/9.8-M6712 锅炉制造厂哈尔滨锅炉有限公司3 蒸发量Dgrt/h 10604 过热蒸汽温度tgr5405 过热蒸汽压力pgrMpa 17.506 过热蒸汽焓igrkJ/kg 3395.37 再热蒸汽流量(出口/进口)Dzrt/h 879
15、8 再热蒸汽温度(出口)tzr5409 再热蒸汽温度(进口)tzr33210 再热蒸汽压力(出口)pzrMpa 3.975名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页,共 27 页 - - - - - - - - - 南京工程学院环境工程系11 11 再热蒸汽压力(进口)pzrMpa 3.77512 再热蒸汽焓(出口)izrkJ/kg 3538.7313 再热蒸汽焓(进口)izrkJ/kg 3147.7614 汽包压力p Mpa 19.0015 排污率ps/ 0.0116
16、 排污水焓ipskJ/kg 1749.517 给水温度tgs28218 给水压力pgsMpa 19.39219 给水焓igskJ/kg 1333.6020 锅炉效率(高位发热量计)gl/ 0.831421 锅炉效率(低位发热量计)dl/ 0.924722 机械未完全燃烧损失q4% 1.0023 炉膛过剩空气系数l/ 1.1524 空预器出口过剩空气系数ky/ 1.2025 空预器进口过剩空气系数ky/ 1.3325 灰渣分配比例h% 85(3)环境参数1 环境温度t020名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整
17、理 - - - - - - - 第 11 页,共 27 页 - - - - - - - - - 南京工程学院环境工程系12 2 标态下 SO2密度2SOkg/Nm32.8563 空气中的水质量含量% 14 空气密度gkg/m31.29(4)石灰石品质资料(石灰石矿点)1 CaCO3含量3CaCO% 98.22 SiO2含量% 1.13 CaO 含量% 54.54 MgO 含量% 0.655 S 含量% 0.025(5)电除尘器资料1 电除尘器数量2 每台电除尘器电场数3 厂商4 型式5 除尘效率ep% 99.7 (6)吸收塔设计参数1 除尘器出口烟气温度1382 脱硫效率% 95名师资料总结
18、- - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页,共 27 页 - - - - - - - - - 南京工程学院环境工程系13 3 氧化倍率24 空气中的水含量kg/kg 0.0085 空气密度kg/m31.2906 石灰石含量% 98.27 镁含量% 0.658 钙硫比1.039 烟气流速m/s 3.510 雾化区停留时间s 2.511 液气比L/m31412 停留时间min 54.2 燃料灰渣计算序号项目符号单位计算公式计算结果1 耗煤量Bht/h = ( Dgr (igr-igs)
19、+ps(i-igs) +Dzr(izc-izj) )/(Qgg)161.20 2 计算燃料消耗量Bjt/h =Bh*(100-q4)/100 159.59 3 除尘器进口灰量Gepit/h =h* ep24.63 4 除尘器出口灰量Gepot/h =h*( 1-ep)0.074 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页,共 27 页 - - - - - - - - - 南京工程学院环境工程系14 4.3 FGD 进口烟气量的计算(1)烟气量的计算序号项目符号单位计算公
20、式计算结果1 理论空气量VoNm3/Kg 0.0889 (Cy+0.375Sy) +0.265Hy-0.0333Oy5.065 2 N2理论体积VN20Nm3/Kg 0.79V0+0.008Ny4.008 3 CO2理论体积VCO20Nm3/Kg 1.866Cy/100 0.931 4 SO2理论体积VSO20Nm3/Kg 0.7Sy/100 0.004 5 RO2理论体积VRO20Nm3/Kg 1.866(Cy+0.375Sy)/100 0.935 6 水蒸汽理论体积VH2O0Nm3/Kg 0.111Hy+0.0124Wy+0.0161V00.520 7 燃烧产物理论体积Vy0Nm3/Kg
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